高鹽工業廢水零排放的投資、運行成本較高,而決定成本的關鍵因素是蒸發結晶系統的廢水處理量,若能在廢水進入蒸發結晶前進行高倍濃縮,高鹽工業廢水的零排放成本將大大降低。高鹽廢水濃縮工藝種類眾多,根據處理對象及適用范圍的不同,主要將高鹽廢水濃縮工藝分為熱濃縮和膜濃縮技術,二者關系并非彼此對立,實際工程中常將2種濃縮技術耦合,協同作用以實現高鹽廢水零排放。
MVR技術又稱機械熱壓縮技術,與傳統的蒸發技術相比,最顯著的區別在于傳統蒸發的能源來自蒸汽,蒸發過程中損失的能量都來自蒸汽,而MVR技術的能源來自電力,通過蒸汽壓縮機做功,將物料蒸發產生的低溫低壓蒸汽壓縮成高溫高壓的蒸汽,再次作為熱源對原料液進行加熱,******程度地回收了蒸汽潛能。因此,相比于傳統蒸發技術,MVR更加節能,并且具有熱效率高、運行成本低、設備簡單可靠、自動化程度高、占地面積小、蒸發溫度低的特點。采用MVR技術處理氯化銨廢水時發現,與三效、四效蒸發技術相比,從廢水中蒸發出1 t水,MVR技術可比三效蒸發技術節省69.45%的標準煤,比四效蒸發技術節省60.72%,MVR技術將全部二次蒸汽壓縮回用,回收了潛熱。
1.熱效率高,節省能源,功耗低。
蒸發一頓水的能耗只相當于傳統蒸發器的四分之一到五分之一。節能效果十分顯著。
2.運行成本低。
MVR蒸發器耗能一般是傳統多效蒸發器三分之一到四分之一。節省的運行費用將是一大筆企業利潤。
以一個每小時蒸發50噸水的MVR蒸發器來說,若以購買蒸汽200元/噸計算(內地的平均價格,深圳的價格為300元/噸),傳統蒸發器的每噸水成本約為50元/噸(每噸蒸汽可以蒸發4噸水),而MVR蒸發器為20元/噸。
若以蒸發器平均每天工作20個小時,一年運行300天計算,則一年就可以節省30X50X20X300=9,000,000萬元人民幣,這是一筆節省下來的多么可觀的利潤呢。若MVR蒸發器的成本為1800萬,則兩年節省的錢就可收回MVR蒸發器的全部投資。以后節省的錢就是企業的利潤了。
3.清潔能源,沒有任何污染。
MVR蒸發器只要有電就可以運行。采用的是工業電源,沒有任何二氧化碳排放的問題。不用蒸汽,不用鍋爐,不用燒煤和油,不用煙囪,不用冷卻水沒有CO2和SO2的排放。現在國際上盛行的CDM項目,中國作為發展中國家來說,這也是個很大收入,當前國際上每噸CO2的價格是9.8歐元。所以如果大量使用MVR蒸發器,將給國家帶來大量的CDM收入。
4.通過二次蒸汽回用技術,蒸汽冷凝水的COD和BOD值以及氨氮含量遠低于傳統的多效蒸發器的指標,完全符合國家規定的排放標準。
5.采用單級真空蒸發,蒸發溫度低,特別適合熱敏性較強的物料,不易使物料變性。采用低溫負壓蒸發(50-80℃),有利于防止被蒸發物料的高溫變性。
6.MVR蒸發器是傳統多效降膜蒸發器的換代產品。
凡單效及多效蒸發器適用的物料和工藝,均適合采用MVR蒸發器,在技術上具有完全可替代性,并具有更優良的環保與節能特性。
7.自動化程度高。
MVR蒸發器采用工控機和PLC控制系統以及變頻技術,完全實現了無人值守的全自動運行。
8.體積小,可移動性。
中小型MVR蒸發器,占地面積在10到50平方米的范圍內,可以設計成移動式結構,便于安裝、調試和運輸。
多效蒸發是使用最早的海水淡化技術,現今已經發展成為較為成熟的廢水蒸發技術,解決了結垢嚴重的問題,逐步應用于高含鹽水處理方向。
多效主要有如下幾個方面的技術特點:
1. 多效蒸發的傳熱過程是沸騰和冷凝換熱,是雙側相變傳熱,因此傳熱系數很高。對于相同的溫度范圍,多效蒸發所用的傳熱面積要比多級閃蒸少。
2. 多效蒸發的動力消耗少。由于多級閃蒸產生淡水依賴的是含鹽水吸收的顯熱,而潛熱遠大于顯熱,因此生產同樣多的淡水,多級閃蒸需要的循環量比多效蒸發大出很多,所以多級閃蒸需要更多的動力消耗。
3. 多效蒸發的操作彈性很大,負荷范圍從110%到40%,皆可正常操作,而且不會使造水比下降。
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